生命がソフトウェアの信頼性に依存する時

医療科学は信じられないほどのスピードで進歩しています。そしてその進化の要因は医療の専門家達が自ら選んだ新しい革新的な医療機器に依るところが大部分です。ある製品は非常に高度に自動化された監視システムであり、またあるものは外科医が病巣を摘出する作業に対し、積極的に前例のない程の精度での介入を実現しています。そしてそれらすべての機器で、失敗の許されないソフトウェアが動作しています。

VectorCASTソリューションは、業界の最先端機器において安全性と開発効率を助けています。それはコードが要件を完全に満たされていることを確認するだけでなく、エッジのテスト・ケースを導入する事によるプログラムへのストレステストで異常状態での動作も確認しています。また、VectorCASTはテストされていないコードが残っていない事をカバレッジ計測により保証します。これらのソフトウェア・テストは、組み込みボード上でもシミュレータ上でも同様に実施することができます。またその高度な回帰および変更ベースのテスト機能は、変更された部分に関するテストだけを実施するので迅速に再テストを行うことができ、効率よく変更に対する確認が行われます。

IEC 62304およびFDAの要件に準拠

米国政府はコードの品質が健康に影響を与える可能性があるかについてアクティブに規制しています。VectorCASTはこれらの課題に対応するために、世界中の大きな医療機器企業で使用されてきた実績のあるツールセットです。ベクター・ソフトウェアはまたクライアント企業に対して標準準拠への課題をナビゲートするコンサルティングサービス認証サービスを提供しています。

主なメリット

  • 様々な入力値で徹底的にアプリケーションをテスト: 必要なことは、クラッシュしたり、問題を引き起こしたりする以前にテストされていない入力値の組み合わせです。 VectorCASTは要件とコード分析を使用して深くアプリケーションをテストすることができます。テストケースは自動的に生成され、また独自の仕様にカスタマイズすることもでき、ユニット・テストおよび統合テストレベルで堅牢性を確実とするために基礎からテストしていく事ができます。
  • ソフトウェアリリースを加速するテスト・ライブラリを構築:VectorCASTは頻繁にテストケースを再実行する必要がある要求変更の多いプロジェクトや、継続的ビルドを用いた開発プロセス向けに優れた回帰テスト/変更ベースのテスト機能を備えています。テスト・ケースは、プロジェクトのライフサイクル全体の中で再利用できるので、コード変更に際して随時試験が行え、納期間際に問題が発見されたりする様なリスクを抑えます。その結果として安定して迅速なリリースが可能となり、アジャイル開発の恩恵を享受できるということです。
  • 実証済みのソリューションはコンプライアンス・リスクを低減:政府当局は、医療機器ソフトウェアの堅牢性に注目しています。VectorCASTの認定ツールセットは、数多くの医療機器メーカーでコンプライアンスのために使用された成功実績があります。必要な場合にVectorCASTはFDA / IEC62304コンサルティングおよび政府機関への提示用にツール資格サービスをご用意しております。

ケーススタディ:医療機器のテスト

このケーススタディでは、医療機器のグローバルな製造および供給を手がける企業に対して提供し最近完了したサービスの内容について詳しく説明します。当社の顧客は、Vector Software Global Services(VSGS)を活用して、医療機器の1つのデバイスに対してソフトウェア・ユニットテストを実施しました。このデバイスには、ボタン・プッシュやダイヤル回転などの人の行動を監視し、回転や関節を制御するモーターの制御ソフトウェアが含まれています。

顧客の課題

FDAは、医療機器の動作が要件に準拠していることを保証するために形式的なソフトウェア・テストを課しています。これには、最終要件に対してトレース可能なユニットテスト、統合テスト、システムテストが含まれ、さらにテストの完全性を証明するコードカバレッジ分析が含まれます。
顧客は、スケジュール内で必要となるテストを実行するのに十分な内部リソースを持っていませんでした。スケジュールに間に合うように、VSGSはFDAテスト要件と顧客スケジュールに合ったテスト・ソリューションを一括して提供しました。

アプリケーションの概要とテスト環境

このアプリケーションは、ARMプロセッサ上で稼働する26,000行のCコードから成ります。 このソフトウェアは、VectorCASTを使用して2種類のコンフィギュレーションでテストされました。 最初のテスト開発では、IAR ARM-Cortex のシミュレータを使用しました。テストが完了したら、IAR J-Link PLUS JTAGデバッグ・プローブを用いて開発ボードにすべてのテストをダウンロードし実行しました。

開発環境の詳細について以下に紹介します:

ファイル数 73
ソースコード行数 26,000
VCAST Test Env 1 Simulator VectorCAST 6.3b [IAR ARM - Cortex Sim (c)] IAR ARM Compiler 6.7(IAR Workbench 6.5内で使用可)
VCAST HW Test Env 2 VectorCAST 6.3b – ターゲット・ハードウェア
ターゲット・ハードウェア
パワーパック
カスタムのARM-Cortex M4ボード
ハードウェア・プロトタイプ・ボード

プロジェクトの詳細

ソフトウェア・テストのゴール

  • ユニットレベルでアプリケーションの正確性を証明
  • すべてのファイルに対して100%のステートメントとブランチカバレッジを達成
  • 36ファイルのサブセットに対して100%MC/DCカバレッジを達成
  • ハードウェア上で完全に自動化されたリグレッション・テストを提供

プロジェクト概要

ソフトウェアがまだ開発中であったという事実に基づいて、プロジェクトは3つのフェーズに分割され、各フェーズはソフトウェア・リリースにマッピングされました。

  • フェーズ1:初期テスト開発、ソフトウェア・リリース1、IARシミュレータを使用したテスト実行
  • フェーズ2:ソフトウェア・リリース2に対する新たなテスト開発、ハードウェア・プロトタイプを使用したテストを実行
  • フェーズ3:ソフトウェア・リリース3に対する新たなテスト開発、ハードウェア・プロトタイプを使用したテストを実行

ディフェクト特定とトラッキング

VSGSはJiraを使用して124のディフェクトを提出し、ディフェクトや問題点を登録し、トラッキング、そしてレポートを行いました。顧客が問題を修正すると、その更新情報は次のフェーズである再テストの対象となりました。

毎週のステータス・レポート

VSGSは毎週月曜日の午前中に、顧客に対してステータス・レポートを提供しました。火曜日の午前には、VSGSと顧客が提出されたステータス・レポートを確認し、その週にアクションを取るべき他のトピックス、問題/懸念、および活動について話し合うための電話会議を開催しました。

成果物

最終成果物は、顧客環境においてリグレッション・テストを自動化するVectorCASTのユニットテスト・スクリプト群、テストレポート、Jiraのバグレポート、およびコードカバレッジ指標によって構成されています。

メンタリングおよびトレーニング

すべてのVSGSサービスの成果物として取り組んでいる目標の1つは、サービス終了後も顧客が自立して成功を収められるよう指導することです。このケースでは、VSGSは一連の完全なテスト環境を提供しただけでなく、顧客のエンジニア向けにオンサイトのVectorCASTトレーニングを提供し、顧客のアプリケーションが進化しても容易にテスト環境を維持できるようにしました。

プロジェクトの結果

  • フェーズ1は5週間で完了しました。予定より1週間の前倒しです。フェーズ2および3は、それぞれ2週間という非常に短期間で完了しました。
  • 最終結果:9週間で、26,000行のコードがターゲット・ハードウェア上でテストされました。これは、顧客が社内リソースを用いて達成したレベルをはるかに上回りました。VectorCASTツールが高度な自動化を提供したことにより、プロジェクト・メンバーは、課せられた厳しい納期を守ることができました。
  • VSGSのリソースを使用することで、顧客の開発者はアプリケーション・コードの開発に専念できるようになり、顧客に競争優位性がもたらされました。

テストツールの選定・評価には、実際にトライアルを行ってみることが一番です。
VectorCASTが高度なテスト自動化を実現し、皆さまの開発プロセスを改善できるかどうか、ぜひ一度お試しいただきたいと思います。
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